[V628] Woltomierz panelowy Meratronik V628 jako termometr / zastosowania | cz.2

[tasza]

#slowanawiatr

♬ ☘ Moja muzyka do majstrowania ♬ ♬ ♬ ☘
♫ ♩ ♪ The Birthday Massacre ⚡ ☘ ⚡ Hide and Seek ♪ ♩ ♫
https://youtu.be/BhdndnuCkko

Miliwoltomierz o zakresie 400mV idealnie wręcz nadaje się jako indykator temperatury, choć współpraca z czujnikiem MCP9700 wymaga drobnych zabiegów. Jak pamiętamy generowanie przezeń napięcie to sztuczne zero na poziomie +500mV, od niego liczona jest dodatnia lub ujemna wartość zależna od temperatury w kwocie 10mV/°C. Taki zakres napięć nieco koliduje z parametrami wejścia mierniczka neonowego, zatem jedyne co trzeba wykonać, to pozbyć się tego przesunięcia 0.5V. Z układowego punktu widzenia nie jest to jakos specjalnie skomplikowane, ale pewną trudnością może być to, że pracujemy z malusimi w sumie sygnałami, na poziomie setek a finalnie dziesiątek miliwoltów.


Do wymazania 500mV z naszej rzeczywistości użyjemy wzmacniacza operacyjnego w układzie sumatora nieodwracającego. A tak! Jest takie cudo, powstaje na bazie zwykłego wzmacniacza o dodatnim Ku i pewnej sztuczki z dzielnikiem wejściowym. Zerknijmy na dokumentację do LM158: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/lm158-n.pdf a konkretniej na rysunek o sumatorze:



W błyskawicznym ujęciu działa to tak, ze dla R wszystkich jednakowych Ku wzmacniacza nieodwracającego jest równe Ku = 1+R/R = 2. Aby nie zmieniać proporcji, sygnał wejściowy na końcówce (+) nie jest podawany bezpośrednio, ale z dzielników R-R dających połowę sygnału. Całkowite Ku układu wyniesie zatem 1, na wyjściu otrzymamy sumę arytmetyczną napięć wejściowych. Ja przyjęłam tak, ze napięcia V3,4 są 0V, czyli zwarcie do masy, do sumowania idą te z dzielnika na wejściu nieodwracającym W.O. Cały schemat konwertera napięć wygląda tak:



Aha, wypada wspomnieć, że -0.5V robimy z zasilanej poniżej masy LM385-1.2, dokładnie wycyrklowanie napięcia zapewnia potencjometr wieloobrotowy w roli dzielnika-zadajnika.

No i dochodzimy do wyboru elementów.

Po pierwsze użycie wzmaczniacza operacyjnego i praca z napięciami ujemnymi wymaga symetrycznego zasilania. Tu z pomocą przychodzi kawałek złomu elektronicznego, o którego sens istnienia pytałam parę dni temu, a dokładnie miniaturowa przetworniczka DC/DC 5V na 5V ale izolowana. Przy jej pomocy i drobnej machlojki z kolejnością wyjść otrzymamy +/-5V do zasilania całości.

Druga rzecz to sam wzmacniacz operacyjny. Oczywiście jak ktoś lubi zabawy w chowanego i metafizykę to może wstawić nieskompensowany ULY741, gwarantowana dobra zabawa, szczególnie przy niskim zasilaniu. Ja dziś jednak nie w nastroju zupełnie, postanowiłam wykorzystać wydłubany ze starych rupci precyzyjny wzmacniacz AD708 firmy Analog Devices: http://www.analog.com/media/en/technica ... /AD708.pdf Kostka to o tyle wartościowa, że ma pomijalnie małe napięcie niezrównoważenia i niespecjalnie ją wzruszają aspekty temperaturowe, typowe predyspozycje do zastosowań pomiarowych. No i jest w chłodnej, ceramicznej obudowie, a takie układziki lubię najbardziej.

Fotostory za koleją następujące:

Przetworniczka przed ekstrakcją ze zwłok.



Tu modułek-dawca wzmacniacza AD708.



Główne elementy z odzysku razem:


Kilka ujęć na powstały naprędce druciaczek - niebieskim potkiem ustawiam -500 mV






Wystawka moja wieczorna w działaniu.


V543 - kontrola wewnętrzna i jak widać jest drobny rozjazd



V640 - napięcie na żywca z MCP9700, pięćset-odrobinkę mV, na zewnątrz było w okolicach 2°C.


Ponownie V640 gościnnie podczas tuningu potkiem offsetu 500mV dla sumatora.


V628 mierzy napięcie wyjściowe z układu, kropkę przesuwamy sobie w myślach o jedno oczko w lewo.

Do wskazań V640 pasuje nieźle całkiem.


Tak ogólnie to sorry very, ale dłubanie i robienie zdjęć gdy zaczyna się wieczorny chłodek skutkuje rozjazdami w wynikach, ale consensus z zabawy jest taki, że przy pomocy banalnego dodatkowego układu można mieć neonowy termometrzyk, w tym układzie o zakresie temperatury -40..+40°C. I to bez robienia miernikowi krzywdy. Oczywiście, gdy potrzeba pomiarów tylko wewnątrz, dla wyłącznie dodatnich temperatur, można spokojnie dać LM35 zapinając bezpośrednio do wejść V628 - będzie działać wyśmienicie, czego na dobranoc życzę.

[gaweł]

Druga rzecz to sam wzmacniacz operacyjny. Oczywiście jak ktoś lubi zabawy w chowanego i metafizykę to może wstawić nieskompensowany ULY741, gwarantowana dobra zabawa, szczególnie przy niskim zasilaniu. Ja dziś jednak nie w nastroju zupełnie, postanowiłam wykorzystać wydłubany ze starych rupci precyzyjny wzmacniacz AD708 firmy Analog Devices: http://www.analog.com/media/en/technica ... /AD708.pdf Kostka to o tyle wartościowa, że ma pomijalnie małe napięcie niezrównoważenia i niespecjalnie ją wzruszają aspekty temperaturowe, typowe predyspozycje do zastosowań pomiarowych. No i jest w chłodnej, ceramicznej obudowie, a takie układziki lubię najbardziej.

Gratulacje i szacun za pomyślunek.

Czy może zaobserwowałaś wpływ użycia przetworniczki DC-DC na negatywne napięcie -UCCM dla AD708?

Rzecz jasna, temperatura ma ogromny wpływ na postrzeganie rzeczywistości przez świat analogowy. Ciekaw jestem, czy gdyby dodać do typowej obudowy radiator, czy obraz świata byłby identyczny, takie rozmyślania na niedzielne przedpołudnie.

[tasza]

Czy może zaobserwowałaś wpływ użycia przetworniczki DC-DC na negatywne napięcie -UCCM dla AD708?

No tu jest kilka aspektów do poruszenia, więc może odpowiem tak: ze stałoprądowego punktu widzenia nic niepokojącego się nie działo. Pobór prądu przez AD708 na ujemnym zasilaniu to było kilkanaście mA, wobec zapasu 200 mA nominalnej wydajności przetworniczki to nic godnego uwagi. UCCM było na poziomie -5.1V, dodatnie 4.90V, ale taka niesymetria też nie jest tu groźna, a ujemne napięcie do odejmowania i tak pochodzi z precyzyjnego regulatora.

Za to zapięłam Analog Discovery na wyjście sensora temperatury, ujemne zasilanie i wyjście z układu, no i jest tak:

MCP9700:


wyjscie konwertera DC/DC:


ujemne zasilanie i wyjście W.O:


Proszę zauważyć, że MCP9700 jest zasilany z +5V, tam pracuje liniowy L200 dość dobrze odkłócony, no a taka sieczka dała się zaobserwować. I ją widać potem na wyjściu, ten sam okres 10us. Problem tylko taki, że nie wiem czy to urok sensora napięcia, czy tak zakłóca konwerter DC/DC, częstotliwość pracy tego modułku to 100kHz, co się przypadkiem pokrywa.

W sumie to jakoś nie dowierzam Analog Discovery 2 dla takich małych i nie-wiadomo-skąd sygnałów, pomierzyłam przy pomocy V640 składową AC, zakres 5mV, tryb miernika LF i jest tak:

Na wyjściu wzmacniacza operacyjnego


Na wyjściu MCP9700


Coś tam sobie jednak jest, niewielkie ale akurat V640 z reguły prawdę pokazuje.

Nie ukrywam, mam pewien kłopot z interpretacją tych wskazań ale rozumuję sobie tak: zarówno nowy V628 jak i chwilowo używany jako odniesienie V543 oparte są o przetworniki z podwójnym całkowaniem. A jak wiadomo cechą charakterystyczną tych rozwiązań jest odporność na fluktuacje mierzonego sygnału podczas pomiaru, i tak zostanie uśredniony w trakcie całkowania i zaginie w tłumie. Tak więc te meszki na zasilaniu i wyjściu traktuję bardziej jako ciekawostkę, w tej zabawowej i eksperymentalnej aplikacji nie są groźne i można je zaakceptować.

A skoro już jesteśmy przy zakłóceniach, no cóż, w sumie to obciach jest i żenua, ale pokaże jedną rzecz, może komuś innemu to oszczędzi szukania błędu tam gdzie go nie ma, a przy okazji zmobilizuje do porządnego i przemyślanego budowania nawet chwilowych, testowych instalacji.

Tak poglądowo prezentuje się aktualna wystawka: zasilanie, przyrządy V628, V543 są na przewodach około 1...1,5m.

I pomimo rozwleczenia geograficznego i większej podatności na zakłócenia (a dochodzi jeszcze AD2 po USB i ogólnie masa PC-ta w kierunku amplitunera z muzyką, hub z klawiatura etc/itd) całość pracuje w miarę dobrze. Centralny punkt masy pomiarowej jest bezpośrednio przy układzie.

Wczoraj taki potworek był:

Wpadłam na genialną zaiste myśl, że skoro miernik i zasilacz są boczek w boczek, to ich masy zepnę razem krótkim kabelkiem i jedną masę puszczę sobie na biurko do zasilania klamotów, ale super! I potem przez kilkadziesiąt minut kombinowałam czemu mi się nie zgadza odczyt z wyjścia na V628 z odczytami neonowego V543, tego obok zasilacza. A tu po prostu na przewodzie od masy odkładało się kilka (tak z 10) miliwoltów i o tle konsekwentnie przekłamywało wynik na jednym mierniku. Drugi, V628, zapięty punktowo w układ - pokazywał prawdę. Wniosek prosty - zabawa zabawą, ale w przewodach porządek musi być.

[gaweł]

Proszę zauważyć, że MCP9700 jest zasilany z +5V, tam pracuje liniowy L200 dość dobrze odkłócony, no a taka sieczka dała się zaobserwować. I ją widać potem na wyjściu, ten sam okres 10us. Problem tylko taki, że nie wiem czy to urok sensora napięcia, czy tak zakłóca konwerter DC/DC, częstotliwość pracy tego modułku to 100kHz, co się przypadkiem pokrywa.

Dzięki za wysiłek. Dokładnie wpasowałaś się w moje myśli. W swej praktyce również zauważam implikacje zasilania energią na docelowe działanie.

A skoro już jesteśmy przy zakłóceniach, no cóż, w sumie to obciach jest i żenua, ale pokaże jedną rzecz, może komuś innemu to oszczędzi szukania błędu tam gdzie go nie ma, a przy okazji zmobilizuje do porządnego i przemyślanego budowania nawet chwilowych, testowych instalacji.

Nie myli się tylko ten, co nic nie robi. W tym wszystkim najważniejsze jest to, by z zachodzących zdarzeń wyciągać odpowiednie wnioski.

A tu po prostu na przewodzie od masy odkładało się kilka (tak z 10) miliwoltów i o tle konsekwentnie przekłamywało wynik na jednym mierniku. Drugi, V628, zapięty punktowo w układ - pokazywał prawdę. Wniosek prosty - zabawa zabawą, ale w przewodach porządek musi być.

Dokładnie, znam ten ból "sam byłem matką". To niesamowite jak maleńkie, wręcz subtelne oddziaływania potrafią odbić swoje piętno na otoczeniu.

[SuperGość]

Problem tylko taki, że nie wiem czy to urok sensora napięcia, czy tak zakłóca konwerter DC/DC, częstotliwość pracy tego modułku to 100kHz, co się przypadkiem pokrywa.

Może daj na zasilaniu czujnika filtr LC?